軸承基礎課程

1、1Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承的基本MENUMENU軸承的軸承的基本基本軸承壽命軸承壽命軸承選定及配置軸承選定及配置潤滑潤滑材料材料軸承配合和游隙軸承配合和游隙基礎課程基礎課程損傷及對策損傷及對策【軸承一般【軸承一般】2什么是軸承？ 使軸平穩(wěn)，靈活地運轉。 支承載荷。 限定回轉軸的位置，載荷發(fā)生變化時，仍能保持原來位置。 支承軸高速運轉。

2、Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承的軸承的基本基本3軸承類型軸承中，軸和軸承座之間為滑動接觸的稱為滑動軸承，軸和軸承之間裝入鋼球或滾子，形成滾動接觸的稱為滾動軸承。軸承不僅僅指滾動軸承滑動軸承（靜止時）滑動軸承（油潤滑,轉動時）滾動軸承滑動軸承與滾動軸承軸承軸承 A A軸承軸承 B B軸承軸承 A A軸承軸承 B B油滾動體（滾子或鋼球）Spe

3、edy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承的軸承的基本基本4滾動軸承特征（相對于滑動軸承）轉動開始時的摩擦力矩（起動摩擦力矩）較小，而且，與連續(xù)轉動時的摩擦力矩（動摩擦力矩）波動較小。尺寸，精度和表示方法等國際上已標準化，規(guī)范化，具有互換性，可替換使用。簡化軸承周邊構造，方便點檢保養(yǎng)。大多數的滾動軸承能同時承受徑向和軸向載荷。適合于高溫，低溫條件下使用。為了

4、提高剛性，可在負游隙狀態(tài)（預緊狀態(tài)）下使用。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承的軸承的基本基本5沿轉動軸半徑向施加的載荷載荷的種類沿轉動軸軸向施加的載荷徑向，軸向同時施加載荷徑向載荷 軸向載荷聯(lián)合載荷Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承的軸承的基本基本6滾動軸承名稱滾動軸承一般由套圈（內圈外圈

5、） 滾動體（鋼球或滾子） 保持架3大要素構成。外圈滾動體（鋼球）內圈保持架外圈滾動體（滾子）內圈保持架 滾動軸承是在相應的2個套圈之間，安裝若干滾動體，滾動體在保持架的制約下互不接觸，保持一定距離，形成滾動運動的機構。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承的軸承的基本基本7裝配高裝配高単列単列角接觸球軸承角接觸球軸承節(jié)圓直徑Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright

6、 NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承零件名稱軸承的軸承的基本基本8滾動軸承分類 一般根據滾動體型式和載荷作用方向分類。根據滾動體型式分為：球軸承和滾子軸承根據承受載荷作用方向分為： 向心軸承：主要承受徑向載荷 接觸角小于45度 推力軸承：主要承受軸向載荷 接觸角大于45度根據滾動體列數分為：單列、雙列、多列等Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承的軸承的基本基本9滾動軸承種類 最具代表性的型式，用途廣泛。 內外滾道為溝

7、道，橫斷面為略大于鋼球曲率半 徑的圓弧。 除了徑向載荷，也能承受雙向的軸向載荷。 由于摩擦力矩較低，適合應用于高速，低噪音，低振動的場合。 高精度 除開放型外，密封球軸承也被廣泛應用。深溝球軸承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承的軸承的基本基本10滾動軸承種類能夠承受徑向載荷和單向的軸向載荷。鋼球和內外圈的接觸角分別為15,25，30或40接觸

8、角越大，軸向承載能力越大。接觸角越小，越利于高速運轉。一般情況下，兩套軸承成對組合，調整內部游隙后使用。角接觸球軸承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 雙列三列四列接觸角軸承的軸承的基本基本11滾動軸承種類調心滾子軸承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Co

9、pyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 調心滾子軸承，如右圖所示，其內、外圈以及滾子的滾道面均為球面狀。外圈滾道面的曲率中心與軸承中心一致，所以，內圈、滾子及保持架能相對于外圈一定角度的傾斜（調心功能）。 調心滾子軸承的極限傾斜角，因尺寸系列、載荷條件而有差異，一般載荷時，大約為1 2.5EA系列CAM系列C系列軸向調心滾子軸承軸承的軸承的基本基本12滾動軸承種類承載能力大，主要承受徑向載荷。滾子端面與套圈擋邊摩擦小，適合于高速運轉的場合。內圈或外圈無擋邊的分離型圓柱滾子軸承，其內外圈

10、可以軸向相對移動，可作為自由端支承軸承使用。內圈或外圈其中之一兩端均有擋邊，另一套圈一端有擋邊 的圓柱滾子軸承，可以承受一定的單向軸向載荷。圓柱滾子軸承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved -EM系列EWEM軸承的軸承的基本基本-EW系列四列RV雙列PTMP軸向圓錐13圓錐滾子由內圈大擋邊引導。可以承受徑向載荷及單向軸向載荷， 而且承載能力大。 一般兩

11、套軸承配對使用。 通過調整內圈之間或者外圈之間的間隔， 設定合適的內部游隙。 因為是分離式，內圈、外圈分別拆卸。圓錐滾子軸承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 滾動軸承種類軸向圓錐雙列KH四列KV軸承的軸承的基本基本雙列KDH142011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialC

12、onfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承選定及配置軸承選定及配置MENUMENU軸承的軸承的基本基本軸承壽命軸承壽命軸承選定及配置軸承選定及配置潤滑潤滑材料材料軸承配合和游隙軸承配合和游隙基礎課程基礎課程損傷及對策損傷及對策【軸承一般【軸承一般】15參照參照NSK-CAT.軸承尺寸的討論旋轉的跳動精度高速旋轉扭矩變動決定軸承的精度等級配合內圈、外圈的溫度差旋轉速度內圈、外圈的傾斜預壓量決定（內部）游隙旋轉速度聲音使用溫度使用溫度旋轉速度潤滑方式密封方式檢

13、查及保養(yǎng)決定保持架類型、材料決定潤滑方法、潤滑劑、密封方法與安裝相關的尺寸決定安裝、拆卸方法軸承及軸承周邊的最終工況旋轉條件負荷的大小、性質溫度條件軸及軸套的材料、尺寸、精度決定配合使用溫度環(huán)境（海水、真空、氣體、藥物等）潤滑性的提高決定特殊材料、尺寸穩(wěn)定化處理表面處理特殊規(guī)格的研究配合的研究精度的研究內部間隙的研究保 持 架的研究潤滑方法的研究安裝、拆卸的研究軸承類型的討論 軸承所要求的條件、性能 使用條件及環(huán)境條件 軸承安裝部分各項尺寸軸承所容許的空間負荷的大小、方向振動、沖擊旋轉速度、軸承的極限轉速內圈、外圈的傾斜軸向的固定及軸承排列安裝、拆卸的難易度噪音、扭矩剛性市場性、經濟性決定軸承

14、類型、排列使用機械及設計壽命當量動負荷和當量靜負荷旋轉速度允許靜負荷系數允許軸向負荷（圓柱滾子軸承的情況下）決定軸承尺寸軸承選擇的討論作軸承選擇的討論作業(yè)流程圖業(yè)流程圖軸承選擇的概要討論作業(yè)流程圖軸承選擇的概要討論作業(yè)流程圖安裝、拆卸的順序夾具和工具與安裝相關的尺寸Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承選定及配置軸承選定及配置16Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfide

15、ntial Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 高速旋轉高精度低噪音、低扭矩剛性內圈、外圈的允許傾斜度合成負荷徑向負荷軸向負荷軸承類型特性單列角接觸球軸承磁電機球軸承深溝球軸承雙列角接觸球軸承配對角接觸球軸承4點接觸球軸承調心球軸承滾動軸承的種類及特點一覽表滾動軸承的種類及特點一覽表 1 1軸承選定及配置軸承選定及配置17Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copy

16、right NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承類型特性高速旋轉高精度低噪音、低扭矩合成負荷徑向負荷軸向負荷剛性內圈、外圈的允許傾斜度調心滾子軸承推力球軸承帶調心座圈推力球軸承雙向推力角接觸球軸承推力圓柱滾子軸承推力圓錐滾子軸承推力調心滾子軸承滾動軸承的種類及特點一覽表滾動軸承的種類及特點一覽表 2 2軸承選定及配置軸承選定及配置18Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Lt

17、d. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承類型特性高速旋轉高精度低噪音、低扭矩合成負荷徑向負荷軸向負荷剛性內圈、外圈的允許傾斜度圓柱滾子軸承雙列圓柱滾子軸承帶單擋邊圓柱滾子軸承帶擋圈圓柱滾子軸承滾針軸承圓錐滾子軸承雙列、多列圓錐滾子軸承滾動軸承的種類及特點一覽表滾動軸承的種類及特點一覽表 3軸承選定及配置軸承選定及配置19選擇軸承類型時，有以下所示的研究項目選擇軸承類型時，有以下所示的研究項目軸承安裝空間容積軸承安裝空間容積( (安裝部尺寸安裝部尺寸) )負荷能力負荷能力極限轉速極限轉速內圈、外圈的傾斜內圈、外圈的傾斜剛性剛性聲音

18、、扭矩聲音、扭矩旋轉精度旋轉精度安裝及拆卸安裝及拆卸其中項根據軸承所使用的機械、裝置不同，其重點也會有所不同。其中項根據軸承所使用的機械、裝置不同，其重點也會有所不同。當然，軸承選型時，當然，軸承選型時，各項內容均需要考慮。各項內容均需要考慮。選擇軸承類型時選擇軸承類型時, ,許多都需要靠經驗，實際操作時許多都需要靠經驗，實際操作時, ,必須調查過去的實例后再討論必須調查過去的實例后再討論這一類型是否適合。這一類型是否適合。軸承選型的概要項目軸承選型的概要項目基本項目Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential

19、 Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 最大限度滿足設備所需性能的項目。軸承選定及配置軸承選定及配置20選擇軸承類型選擇軸承類型每一類型的滾動軸承的尺寸系列都受到限制。從中選擇符合空間容積限度的軸承。安裝軸承的機械設備的空間是有限制的。特別是對于安裝滾動軸承的軸的尺寸而言，多數情況在選擇軸承之前已決定。深溝球軸承角接觸球軸承調心球軸承圓柱滾子軸承 調心滾子軸承滾針軸承圓錐滾子軸承 寬度系列寬度系列直徑系列直徑系列Speedy Open CreativeSpeedy Open Cr

20、eativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承安裝空間容積的考慮參照參照NSK-CAT.軸承選定及配置軸承選定及配置21調心滾子軸承調心滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承（ （） ）單列角接觸球軸承單列角接觸球軸承單列深溝球軸承單列深溝球軸承軸向負荷能力軸向負荷能力 徑向負荷能力徑向負荷能力 （） 帶擋邊的圓柱滾子軸承具有一定程度的軸向負荷能力。徑向負荷能力較大的軸承為滾子軸承。軸向負荷能力較大的軸承為角接觸球軸承和圓錐滾子軸承。Speedy Open CreativeSpeedy Open Cre

21、ativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 對負荷大小和方向的考慮選擇軸承類型選擇軸承類型參照參照NSK-CAT.18軸承選定及配置22油浴潤滑時油浴潤滑時對軸承及軸承周邊采取高速對策時對軸承及軸承周邊采取高速對策時圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承調心滾子軸承調心滾子軸承推力球軸承推力球軸承滾針軸承滾針軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承角接觸球軸承角接觸球軸承單列深溝球軸承單列深溝球軸承極限轉速的比較比例極限轉速的比較比例極限轉速也與軸承尺寸、保持架類型、潤滑方法、負荷的大小等有關，極限轉速也與軸承尺寸、保持架類型、潤滑方法、負荷的大小等

22、有關，有有時需進行細致的討論。時需進行細致的討論。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 極限轉速的考慮參照參照NSK-CAT.18選擇軸承類型選擇軸承類型軸承選定及配置軸承選定及配置23選擇軸承類型選擇軸承類型軸承允許傾斜通常為以下。預計到內圈、外圈有較大的傾斜時，選用調心球軸承、調心滾子軸承、帶座外球面軸承單元等。圖3.4,3.5 一般線接觸的滾子軸承比點接觸的球軸承剛性高。 即使為球軸承，也可通過“負游隙”即“預壓”來提高軸承的剛性。在NSK，對

23、深溝球軸承、圓柱滾子軸承等制定噪音等級。所以要求低噪音時，必須選擇這類軸承。 球軸承適合于要求低噪音、低扭矩的機器（電動機、測量儀器）。A19圖3.6 高精度軸承（5,4,2級）、深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承適合于高振動精度（機床）、高速旋轉（渦輪增壓器）。 A19圖3.6 根據機械設備不同，必須定期進行機械設備的分解和點檢等。 此時，內、外圈可分離（圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承）或錐形孔軸承容易安裝或拆卸。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Re

24、served 其他討論項目其他討論項目參照參照NSK-CAT.18,19軸承選定及配置軸承選定及配置調心滾子軸承允許調心角球軸承允許調心角24Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 選擇軸承的配置選擇軸承的配置軸承軸承A深溝球軸承成對雙聯(lián)角接觸球軸承雙列角接觸球軸承調心球軸承帶擋邊圓柱滾子軸承雙列圓錐滾子軸承調心滾子軸承軸承軸承B（ （軸向自由軸向自由） ）圓柱滾子軸承滾針軸承軸承軸承C深溝球軸承成對雙聯(lián)角接觸球球軸承雙列角接觸球軸承調心球軸承雙列圓錐

25、滾子軸承調心滾子軸承軸承軸承D,E角接觸球軸承圓錐滾子軸承磁電機球軸承圓柱滾子軸承軸承軸承F深溝球軸承調心球軸承調心滾子軸承固定側固定側固定側固定側自由側自由側（分離型軸承分離型軸承）自由側（自由側（非分離型軸承非分離型軸承）無自由側、固定側的區(qū)別無自由側、固定側的區(qū)別無自由側、固定側的區(qū)別無自由側、固定側的區(qū)別無自由側、固定側的區(qū)別無自由側、固定側的區(qū)別參照參照NSK-CAT.A20軸承選定及配置軸承選定及配置25固定在軸或軸承座上在軸向不移動承受徑向、軸向負荷Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK

26、 Ltd. All Rights Reserved 可調整軸的膨脹緊配合或間隙配合均可只承受徑向負荷固定側軸承固定側軸承AB自由側軸承自由側軸承（ （分離型分離型） ）Fa+FaFr選擇軸承的配置軸承選定及配置軸承選定及配置26AB軸承軸承A（ （固定側固定側） ）深溝球軸承成對雙聯(lián)角接觸球軸承雙列角接觸球軸承調心球軸承帶擋邊圓柱滾子軸承雙列圓錐滾子軸承調心滾子軸承軸承軸承B（ （軸向自由軸向自由， ，分離型分離型） ）圓柱滾子軸承（，型）滾針軸承（型）Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd.

27、 All Rights Reserved 選擇軸承的配置( (1 1) )自由側軸承（分離型）自由側軸承（分離型）固定側固定側自由自由側側軸承選定及配置軸承選定及配置27軸承軸承A（ （固定側固定側） ）深溝球軸承成對雙聯(lián)角接觸球軸承雙列角接觸球軸承調心球軸承帶擋邊圓柱滾子軸承雙列圓錐滾子軸承調心滾子軸承軸承軸承C（自由側，非分離型）（自由側，非分離型）深溝球軸承成對雙聯(lián)角接觸球軸承雙列角接觸球軸承調心球軸承雙列圓錐滾子軸承調心滾子軸承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Righ

28、ts Reserved CA( (2 2) )自由側軸承（非分離型）自由側軸承（非分離型）(b)在配合面可在配合面可軸向移動軸向移動可調整軸的膨脹可在軸或軸承座上 軸向移動（間隙配合）只可承受徑向負荷固定側固定側自由自由側側選擇軸承的配置軸承選定及配置軸承選定及配置28(3)(3)無自由側、固定側的區(qū)分無自由側、固定側的區(qū)分DD軸承軸承D角接觸球軸承圓錐滾子軸承磁電機球軸承圓柱滾子軸承（，型）軸的溫度變化較小時軸的溫度變化較小時軸的長度較短時軸的長度較短時由于幾乎可忽略軸的伸縮性，所以使由于幾乎可忽略軸的伸縮性，所以使用時不存在自由側、固定側的區(qū)分。用時不存在自由側、固定側的區(qū)分。成對雙聯(lián)軸承

29、成對雙聯(lián)軸承：背對背背對背Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 選擇軸承的配置軸承選定及配置軸承選定及配置292011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承配合和游隙軸承配合和游隙MENUMENU

30、軸承的軸承的基本基本軸承壽命軸承壽命軸承選定及配置軸承選定及配置潤滑潤滑材料材料軸承配合和游隙軸承配合和游隙基礎課程基礎課程損傷及對策損傷及對策【軸承一般【軸承一般】30配合的重要性Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承配合和游隙軸承配合和游隙 少量過盈或間隙配合狀態(tài)下將軸承安裝到軸或軸承座上，軸承承受旋轉載荷，內圈與軸或外圈與軸承座之間會產生圓周方向的有害的滑動。因此，承受旋轉載荷的套圈必須給于適當的過盈量，將套圈固定在軸或軸承座上，防止運轉中

31、蠕變產生。這種滑動現(xiàn)象稱之為蠕變，配合面嚴重磨損，損傷軸或軸承座的情況屢見不鮮。31蠕變現(xiàn)象蠕變的產生機理和故障例r r圖圖圖圖FrFr內圈蠕變例外圈蠕變例內 圈軸CSpeedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承配合和游隙軸承配合和游隙32配合選擇應根據軸承載荷方向和內圈外圈的轉動狀況而定，一般如以下所示載荷的性質和配合內圈外圈內圈外圈運轉靜止靜止運轉靜止運轉運轉靜止 載荷方向變化，或不平衡載荷等 載荷方向改變的場合 運轉或靜止 運轉或靜止 方向改變載荷

32、 緊配合 緊配合載荷的方向載荷的方向 緊配合 松配合 松配合 緊配合軸承的轉動軸承的轉動配合配合 內圈旋轉載荷 外圈靜止載荷 外圈旋轉載荷 內圈靜止載荷載荷條件載荷條件載荷載荷載荷載荷旋轉旋轉Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承配合和游隙軸承配合和游隙參照參照NSK-CAT.8233軸的推薦配合球軸承圓柱磙子軸承圓錐磙子軸承自動調心磙子軸承需要內圈在軸上易于移動靜止軸的車輪緊張輪架繩輪家用機器泵鼓風機1810040以下（）搬運車10020040

33、140精密機械車床一般軸承部分18以下大中型電動機1810040以下40以下渦輪機100200401404065泵20028014020065100發(fā)動機主軸承200400100140齒輪傳動裝置140280木工機械280500500越鐵道車輛產業(yè)機械電車主電動機140200100140建筑機械超過200140200粉砕機200500各種結構軸承的使用位置（）僅承受軸向負荷所有尺寸單列圓錐磙子軸承和單列向心推力球軸承可以用k6,m6代替k5m5。重負荷（超過0.13Cr的負荷）沖擊負荷5014050100需要大于普通游隙的軸承內圈旋轉負荷或方向不定負荷普通負荷（0.060.13Cr負荷）要求精

34、度的地方使用5級、軸承也使用高精度軸承。另外內徑18mm以下的高精度球軸承使用h5。140200軸徑(mm)軸的公差等級輕負荷（0.06Cr以下負荷）變動負荷18以下備注外圈旋轉負荷所有尺寸要有精度的地方使用g5,h5。大的負荷并要求軸承便于移動的場合也可以使用f6。不需要內圈在軸上易于移動條件適用例(參考）Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承配合和游隙軸承配合和游隙參照參照NSK-CAT.8434Speedy Open CreativeSpe

35、edy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 外殼的推薦配合外殼的推薦配合適用例(參考）外殼內孔的公差域等級外圈的移動備注汽車車輪(滾子軸承）起重機的行駛車輪汽車車輪(球軸承）振動篩傳送帶滾筒滑輪張力滑輪大的沖擊負荷電車的主電動機普通負荷或重負荷K7外圈原則上不能成軸向移動外圈無需成軸向移動時普通負荷或輕負荷JS7(J7)外圈可成軸向移動外圈需要成軸向移動時一般的軸承部位鐵道車輛的軸承箱普通負荷或輕負荷帶座軸承H8軸的內圈呈現(xiàn)高溫造紙干燥機G7磨削主軸的后部球軸承高速離心壓縮機的自由側軸承磨削主軸的前部

36、球軸承高速離心壓縮機的固定側軸承變動負荷下，需要特別精密的旋轉和大的剛性機床的主軸用圓柱形滾子軸承M6或N6外圈固定為軸向要求安靜的運轉家用電器H6外圈容易成軸向移動外圈不能成軸向移動普通負荷或重負荷輕負荷或變動負荷N7外圈旋轉負荷M7泵 中大型電動機曲柄軸的主軸承方向不定荷重薄壁軸承座重負荷或大的沖擊負荷P7普通負荷或輕負荷中，特別需要精密旋轉H7各負荷外圈容易成軸向移動JS6(J6)K6外圈可成軸向移動外圈原則上固定為軸向條件負荷較大時，適用過盈量比K大的配合。特別是要求高精度時，按照用途不同適用更小的允許差進行配合。一體型外殼一體型外殼或剖分型外殼一體型外殼內圈旋轉負荷方向不定負荷內圈旋

37、轉負荷軸承配合和游隙軸承配合和游隙參照參照NSK-CAT.8535 內部游隙變化原因內部游隙變化原因 配合引起的徑向游隙減少量配合引起的徑向游隙減少量內圈或外圈，過盈安裝到軸或軸承座上后，套圈膨脹或收縮，徑向游隙減少。游隙減少量大約是過盈量的70%90%。從理論內部游隙0中減去配合引起的游隙減少量(fefi) ，為 殘留游隙f Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 軸承配合和游隙軸承配合和游隙f36內外圈溫差引起的徑向游隙減少量內外圈溫差引起的徑向游

38、隙減少量t ： 內外圈溫差引起的徑向游隙的減 少量(mm)：軸承鋼的線膨脹系數12.510-6(1/)t：內外圈溫差()De：外滾道直徑(）球軸承 De (4D+d)/5（）滾子軸承 De (3D+d)/4（）有效游隙 ftf：殘留游隙軸承運轉產生的摩擦熱，通過軸及軸承座擴散。外圈的擴散條件較好內圈和滾動體的溫度比外圈高510內外圈的熱膨脹差造成徑向游隙減少游隙減少量tt De 內部游隙變化原因內部游隙變化原因 Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved

39、軸承配合和游隙軸承配合和游隙37Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 咬粘游隙過小軸承理論游隙軸承理論游隙軸承理論游隙安裝游隙有效游隙一般設計標準；C2游隙的下限值以上配合引起的游隙減少內外圈溫差引起的游隙減少；（一般假定為）軸承配合和游隙軸承配合和游隙軸承配合和游隙軸承配合和游隙咬粘根據設備的使用工況（溫度）選擇適當的根據設備的使用工況（溫度）選擇適當的游隙非常重要游隙非常重要38Speedy Open CreativeConfidential C

40、opyright NSK Ltd. All Rights Reserved 有效游隙有效游隙壽命壽命游隙預壓0基本額定壽命L10比率100由于運轉中很難知道溫度差異、 為安全起見、通常采用正游隙。游隙選定需要用儀表來測定。115壽命急劇低下游隙大負荷圈小滾動體負荷大面壓大游隙小負荷圈大滾動體負荷小面壓小軸承配合和游隙軸承配合和游隙壽命降低壽命降低游隙大游隙與軸承壽命的關系根據設備的使用工況（溫度）選擇適當的根據設備的使用工況（溫度）選擇適當的游隙非常重要游隙非常重要392011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialCon

41、fidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 軸承壽命軸承壽命MENUMENU軸承的軸承的基本基本軸承壽命軸承壽命軸承選定及配置軸承選定及配置潤滑潤滑材料材料軸承配合和游隙軸承配合和游隙基礎課程基礎課程損傷及對策損傷及對策【軸承一般【軸承一般】4040軸承壽命軸承壽命41Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 41軸承壽命軸承

42、壽命42Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 4242軸承壽命軸承壽命43Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 音響壽命（噪音振動的增加） 磨損壽命（由于磨損導致精度下降） 潤滑脂壽命（潤滑脂劣化）滾動軸承的壽命分類用途不同壽命基準也不同一般根據經驗判斷軸承是否達到所需的壽命。滾動疲勞壽命（材料疲勞導致的表

43、面剝落） 所謂滾動疲勞壽命所謂滾動疲勞壽命軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命4444軸承壽命軸承壽命45Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 所謂表示滾動軸承負荷能力的基本額定動負荷基本額定動負荷C，是在內圈旋轉，外圈靜止的條件下，額定疲勞壽命為100萬轉萬轉（106rev.）,方向及大小不變的負荷。 基本額定動負荷基本額定動負荷； ；徑向滾子軸承徑向滾子軸承Cr=bm fc(i Lwe cos）7/9Z3/4Dwe29/27軸向滾子軸承軸

44、向滾子軸承(90）Ca=bm fc Lwe7/9Z3/4Dwe29/27軸向滾子軸承軸向滾子軸承( 90）Ca=bm fc (Lwe cos)7/9tanZ3/4Dwe29/27bm : 根據使用的材料與制造品質得出的額定系數根據使用的材料與制造品質得出的額定系數fc : 根據軸承個部分的形狀、加工精度、以及材料得出的系數根據軸承個部分的形狀、加工精度、以及材料得出的系數I : 一個軸承內的滾動體列數一個軸承內的滾動體列數 : 接觸角（）接觸角（）Z : 一列中的滾動體個數一列中的滾動體個數Dwe : 滾子直徑（滾子直徑（mm）Lwe : 滾子的有效長度（滾子的有效長度（mm）軸承故障及壽命軸

45、承故障及壽命軸承壽命軸承壽命46Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 所謂，是指在滾動體滾道接觸部分中間，使球軸承產生4200MPa的接觸應力靜負荷，使?jié)L子軸承產生4000MPa的接觸應力的靜載荷。在承受這種接觸應力的部分，滾動體的永久變形量與滾道的永久變形量的和，大約是滾動體直徑的0.0001倍 基本額定靜負荷； 滾子軸承滾子軸承徑向滾子軸承徑向滾子軸承Cor = fo i Z Dwe Lwe cos軸向滾子軸承軸向滾子軸承Coa = fo Z D

46、we Lwe sinfo : 系數系數I : 一個軸承內的滾動體列數一個軸承內的滾動體列數 : 接觸角（）接觸角（）Z : 一列中的滾動體個數一列中的滾動體個數Dwe : 滾子直徑滾子直徑 (mm)Lwe : 滾子有效長度滾子有效長度 (mm)軸承故障及壽命軸承故障及壽命消去載荷后，塑性變形（壓痕）不會消失軸承壽命軸承壽命4747軸承壽命軸承壽命（疲勞強度與（疲勞強度與 材料表面的強度有很大關系）材料表面的強度有很大關系）4848軸承壽命軸承壽命4949軸承壽命軸承壽命四列圓錐滾子軸承內圈滾道面剝落損傷事例50Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeCo

47、nfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved負荷的大小與壽命軸承所受負荷對軸承壽命的影響很大軸承所受負荷對軸承壽命的影響很大 球軸承球軸承 : : 負荷減少一半、壽命延長負荷減少一半、壽命延長8 8倍倍滾子軸承滾子軸承 : : 負荷減少一半、壽命延長負荷減少一半、壽命延長1010倍倍滾動軸承的基本額定動負荷C，軸承負荷P與基本額定疲勞壽命L10之間的關系如下。球軸承 L10(C/P)3滾子軸承 L10(C/P )10/3L10 : 基本額定壽

48、命 (106単位) P : 軸承負荷 (額定動載荷)(N) C : 基本額定動負荷(N) 有關設計與安裝的要因滾動軸承疲勞壽命滾動軸承疲勞壽命計算；計算；軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命5151軸承壽命軸承壽命52負荷速度變化時，需要計算它們的平均負荷與平均速度。-1) 平均負荷Fm計算方法-2) 平均轉速Nm計算方法pnn2211nnpn22p211p1tntntntnFtnFtnFFmFm平均軸承負荷P10/3 （滾子軸承）F1Fn各個條件下的軸承負荷n21nn2211ttttntntnNmNm平均轉速n1nn各個條件下的轉速t=時間t1tn各個條件下的時間n1t1n2t2n3

49、t3n4t4Fm（平均負荷）F負荷F1F2F3F4Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 負荷速度變化時的平均載荷軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命53Speedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved有關設計與安裝的要因軸承游隙與壽命資料一般滾動軸承運轉中的內部游隙、由于 軸承的內部發(fā)熱與軸承周圍的放熱， 內圈比外圈溫度高，結果就會使內部游隙 減小。

50、這時就要考慮游隙與軸承的壽命。膨脹收縮游隙的減少游隙大游隙小游隙預壓0100115（發(fā)熱配合）壽命急劇低下滾動軸承疲勞壽命由于運轉中很難知道溫度差異、為安全起見、通常采用正游隙。游隙選定需要用儀表來測定。基本額定壽命L10比率游隙與軸承壽命的關系軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命54Speedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 対象 : 圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承球軸承等（調心滾子軸除外）傾斜與壽命安裝錯誤造成的傾斜（）傾斜帶來的面壓分布情況內圈內圈 外圈傾斜與疲勞壽命的關系外圈傾斜與疲勞

51、壽命的關系図図1壽命低下圓柱滾子軸承 （図1）產生傾斜以后壽命明顯下降產生傾斜以后壽命明顯下降傾斜大有關設計與安裝的要因滾動軸承疲勞壽命軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命（C4游隙）（普通游隙）內圈。外圈的傾斜55Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 與潤滑的關系油膜厚度與壽命內外圈表面油膜hmin0.01數m 軸承尺寸表面光潔度 速度負荷 溫度油（壓力、粘度系數）與油膜形成有關的因素Qmax油膜越厚壽命越長油膜越厚壽命越長粗糙度小大粗糙度

52、大小 : 油膜參數油膜參數hmin/ (1+2)2油膜厚度hmin合成粗糙度與滾動疲勞壽命的實驗例（=3時的壽命為基準）長壽命長壽命油膜厚度大油膜厚度大滾動軸承疲勞壽命軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命油膜參數油膜與表面粗糙度56Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 與材料的關系材料純凈度與壽命NSK- P43図2入106107108109105509990Life, cycles時間時間Percent Failed, %1234Flat

53、Washer Test速度速度: 1000rpm面壓面壓: 4.9GPa潤滑形式潤滑形式: 油浴油浴潤滑油潤滑油: VG68年次年次 252015105070 75 80 859590鋼中氧的含量鋼中氧的含量, ppm1432軸承鋼中隨著氧含量的減少壽命實驗結果壽命實驗結果內部疲勞型（充分形成油膜條件下）的壽命在潤滑條件良好情況下、一般都是內部起點型剝離、在潤滑條件良好情況下、一般都是內部起點型剝離、材料內部的純凈度對壽命影響很大材料內部的純凈度對壽命影響很大長壽命滾動軸承疲勞壽命軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命57Speedy Open CreativeSpeedy Open C

54、reativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 與環(huán)境的關系異物混入對壽命的影響進水對壽命的影響實驗條件實驗條件實驗軸承 :圓錐滾子軸承 HR32017 (8513029)混入水量 : 20ml7小時潤滑劑 : 鋰基脂 (60g)P/C : 0.25Fr : 35.8kNFa : 15.7kN轉速 : 1500rpm水混入潤滑、對圓錐滾子軸承壽命影響實驗水混入潤滑、對圓錐滾子軸承壽命影響實驗純潤滑脂與混入水的潤滑脂的壽命對比純潤滑脂與混入水的潤滑脂的壽命對比耐久實驗耐久實驗實驗條件實驗條件實驗軸承 : 6304與HR6304

55、 (強化形)轉速 : 2400rpm潤滑油 : #90齒輪油試驗溫度 : 6080符合 : 4510N異物 : Hv710, 88m以下, 鉄粉異物侵入量與壽命關系異物侵入量與壽命關系水的影響大短壽命化雜質異物的量越多壽命越短壽命時間異物量ppm短壽命化異物異物 進水對軸承壽命影響很大進水對軸承壽命影響很大滾動軸承疲勞壽命軸承故障及壽命軸承故障及壽命軸承壽命軸承壽命軸承硬度62.2HRC軸向載荷試驗軸承徑向載荷密封潤滑脂+水潤滑僅僅潤滑脂潤滑582011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Co

56、pyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 潤滑潤滑MENUMENU軸承的軸承的基本基本軸承壽命軸承壽命軸承選定及配置軸承選定及配置潤滑潤滑材料材料軸承配合和游隙軸承配合和游隙基礎課程基礎課程損傷及對策損傷及對策【軸承一般【軸承一般】59 潤滑的概念為了防止相對運動的二個物體表面之間的直接接觸。 滾動接觸面為滾動接觸面為10000大氣壓以上的高壓時，也可形成油膜大氣壓以上的高壓時，也可形成油膜！Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfiden

57、tial Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 潤滑潤滑a)無油無油 金屬接觸，金屬接觸，滑動摩擦大滑動摩擦大b) 部分金屬接觸部分金屬接觸 ， 油膜和金屬接觸兩油膜和金屬接觸兩者均承受負荷者均承受負荷c)用油膜完全分離，用油膜完全分離，用油膜支承負荷，用油膜支承負荷，滑動摩擦小滑動摩擦小(依存依存于油的特性于油的特性)60潤滑目的潤滑目的 延長疲勞壽命 運轉中滾動接觸面潤滑良好， 軸承的疲勞壽命，則會被延長。減小摩擦及磨損 防止套圈和滾動體之間的金屬接觸，減少摩擦、磨損。 防止過熱 帶走由摩擦產生的熱，防止軸承過熱。 其他 防止銹蝕及腐蝕。Speedy

58、 Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 潤滑潤滑防止軸承的損傷剝落咬粘摩耗梨皮狀點蝕（表面粗糙）咬粘（熔焊）61項目脂潤滑油潤滑軸承座結構密封裝置可以簡單化稍微復雜，保養(yǎng)時需注意轉速極限轉速是油潤滑的6580%與潤滑脂潤滑相比，適用于轉速較高的場合冷卻作用冷卻效果無能有效地散去熱量（循環(huán)供油法等）潤滑劑的流動性流動性差流動性非常好潤滑劑的更換稍微復雜相對簡單異物的過

59、濾困難容易潤滑劑泄漏污染泄漏造成的污染較小不適合沒有泄漏污染要求的場合潤滑方法潤滑方法軸承潤滑方法，大致分為潤滑脂潤滑和油潤滑Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 潤滑潤滑62脂潤滑 與潤滑油潤滑相比，潤滑脂潤滑不需要復雜的潤滑裝置（油槽、油泵、冷卻裝置），而且使用的潤滑脂量較少，所以廣泛地使用。 即，潤滑脂潤滑具有使用方便，成本低等優(yōu)點。特別是，80

60、%滾動軸承采用潤滑脂潤滑。 基礎油7095%增稠劑530%添加劑數%起潤滑作用促進基礎油發(fā)揮作用保持潤滑油潤滑脂Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 潤滑潤滑潤滑脂的組成 潤滑脂是在潤滑油中加入增稠劑后所形成的半固體狀或固體狀物質參照參照NSK-CAT.NSK-CAT.110-111110-111脂潤滑脂潤滑63油脂填充量 潤滑脂的填充量取決于軸承座構